До свидания, Земля!

...До старта остается несколько минут. По первой стартовой команде - "ключ на старт"-включаются все цепи, обеспечивающие одновременный запуск двигательных установок с центрального пульта и автоматическое управление, чтобы время старта соответствовало расчетному с точностью до сотых долей секунды.

Одна за другой проходят стартовые команды: "протяжка", "ключ на дренаж", "земля-борт". По команде "протяжка" контролируется состояние всех систем ракеты-носителя. Для этого протягиваются ленты телеметрической записи. Многоканальная телеметрическая информация, регистрируемая на лентах, позволяет оценить параметры всех систем и агрегатов ракетно-космического комплекса непосредственно перед стартом. По команде "ключ на дренаж" закрываются все дренажные клапаны, прекращается подпитка топливных баков.

Непосредственно перед стартом отводятся фермы обслуживания. По команде "земля - борт" отсоединяются штепсельные разъемы кабелей, соединяющие ракету-носитель с наземными коммуникациями (она переводится на автономное управление и бортовое питание), отводится заправочная кабель-мачта.

Открывается главный клапан горючего, а затем клапан окислителя на предварительную ступень. ...В шлемофонах космонавты слышат команду "зажигание". Значит, в камеры сгорания поступили горючее и окислитель. Сейчас сработает пирозажи-гающее устройство и создаст в камерах сгорания факел пламени.

Из-под ракеты вырывается ослепительное пламя. Раздается грохот. Но ракета еще неподвижна. В кабину не проникает ни ослепительный отблеск пламени, ни грохот включившихся двигателей. Слышен лишь небольшой шум, и ощущается вибрация.

Космодром Байконур. На стартовой позиции.

Двигатели ракеты выходят сначала на промежуточный, а затем на расчетный режим тяги. Вот они набрали полную мощность, давление в камерах сгорания достигло рабочего, тяга двигателей превысила силу тяжести, действующую на ракету-носитель, и она медленно поднимается над стартовым столом, освобождаясь от захватов поддерживающих ферм. Ракета начинает стремительный разгон.

Автоматические и пилотируемые аппараты запускаются на орбиты искусственных спутников Земли и к другим небесным телам при помощи ракет-носителей. В Советском Союзе создано несколько типов таких ракет: ракета-носитель "Космос" выводит на околоземные орбиты спутники; благодаря ракете-носителю "Восток" стал возможен полет человека; ракета-носитель "Протон" обеспечивает запуск тяжелых спутников. А задумывались ли вы над тем, почему их делают многоступенчатыми?

Одноступенчатая ракета, даже самая лучшая, с самым совершенным двигателем, не в состоянии вывести на орбиту даже маленький спутник Земли. Заданная скорость в этом случае сообщается не только полезному грузу, но и целиком всей конструкции ракеты, что вызывает необходимые большие "накладные" затраты энергии. Причем эти затраты настолько велики, что, как мы видели, космические скорости при помощи одноступенчатых ракет на обычном химическом топливе вообще не могут быть получены. В гравитационном поле Земли даже без учета сопротивления воздуха ракета сможет достичь скорости всего около 4570 м/с. Как же быть? Увеличить скорость можно, соединяя последовательно две или несколько ракет, т. е. образуя многоступенчатую ракету.

Почему же все-таки нельзя создать одну большую одноступенчатую ракету? А дело в том, что отношение масс топлива к массе конструкции ракеты устанавливает определенный предел. Помните, мы говорили, что хороша та ракета, у которой наибольшую массу занимает топливо. Но масса топлива при заданной конструктивной массе имеет определенное конечное значение. Если увеличить массу топлива, конструкция ракеты станет тяжелее. А чтобы сообщить ускорение этой дополнительной массе конструкции - нужно топливо. Словом, достигнув определенного соотношения масс топлива и конструкции ракеты, мы окажемся в заколдованном круге. А выход один - как можно быстрее отделять от ракеты те массы, которые уже не нужны для продолжения ее движения (отработавшие двигатели, пустые баки). Этого можно достичь в схеме многоступенчатой ракеты, где каждая ступень представляет собой самостоятельный блок с двигателем и баками для топлива. Когда все топливо в ступени сгорает, она отделяется от ракеты, и, таким образом, масса, которой двигатель следующей ступени должен сообщить ускорение, становится значительно меньше.

Но не следует думать, что число ступеней ракеты можно увеличивать неограниченно. Расчеты показывают, что если максимальная скорость, которую можно достичь с помощью многоступенчатой ракеты, возрастает в арифметической прогрессии, то полная масса ракеты возрастает в геометрической прогрессии. Стремясь получить все большую скорость ракеты, мы очень скоро убедимся, что достигается это слишком дорогой ценой.

перейти к началу страницы